实践表明,三轴半挂车采用转向轴后,不仅能提高列车的机动性、降低轮胎损耗,还具有其他诸多方面的优势:整车行驶的通道圆半径减少,机动性提高;轮胎损耗大大减低;整车转弯时最大可节约60%的油耗,平均节约油耗可达10%;转向稳定;整车转弯时的车体受力减少;整车转弯时具有精确的路向;对路面的破坏大大降低。
(2)半挂车转向轴的应用
对于三轴半挂车而言,转向轴的位置设置很重要。若将转向轴设置在前轴位置的话,其结果转弯半径不但不会减小,反而是增加。因此,通常是将转向轴设置在后轴位置,以减小转弯半径,提高半挂汽车列车机动性。
转向轴每侧的轮胎可选择单胎或双胎,双胎转向轴的轴载可达10~14 t。
根据机动性要求,半挂车可设置一条轴为转向轴,也可设置所有的轴为转向轴。若所有的轴设置为转向轴的话,应采用主动型转向轴。
在半挂车所有车轴中,设置随动型转向轴的数量与刚性车轴数量的比例最大可为1:1。
3 试验技术
半挂车自身无动力,主要用于承载货物运输,其整车试验主要集中在车体结构的性能(如刚度、强度、材料特性)、疲劳可靠性、操作件的性能及可靠性、零部件的专项性能及可靠性等方面。下文重点介绍整车的可靠性试验技术。
对于半挂车来说,通常整车可靠性指的是整车各组成部分在正常行驶工况下的疲劳可靠性,即疲劳损伤、失效和破坏。产品可靠性试验,就是如何在最短的时间里准确地模拟出与实际使用寿命一致的试验条件,所以整车可靠性试验都会采用加速试验方法,即用较短的试验里程来等效实际的较长的使用里程。
半挂车的整车可靠性试验一般有常见驾驶工况的短里程公路试验、试验场加速可靠性试验和整车道路模拟试验台加速及强化可靠性试验三种。
3.1 短里程公路试验
短里程公路试验的主要目的是了解和掌握整车在装载情况下及在最常见的几种实际驾驶工况和路面条件下整车结构的各关键部位和关键零件的受力或受激励的情况,从而获取设计常规验证参数。
获取这些参数将对于整车结构性能和可靠性预测都会有很大的帮助。
3.1.1 静态加载试验
进行正式公路试验前,要进行静态加载测试,记录装载后车身结构上的一些关键点变形和受力情况,为车身结构静态设计校核获取数据。通常选择的测点位置包括:纵梁中点、连接点及形变较大点等。这些变形参数将用于结构静刚度和静挠度的设计验算。应力测点的选择包括:预计应力较大点、选择截面变化剧烈点、选择受力传递路径上的节点、选择关键部件连接点等。测试数据将用于结构的静强度设计校核和有限元模型校核。
3.1.2 公路试验
通常该类试验总里程不超过100 km。一般来说,试验应包括的路面有:高速公路、普通公路、坏路、不低于5%坡度的坡路、弯路、山路和接缝路等。
对于测试要求,常规的测试信号包括应变、加速度、位移、车速等。
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